Tenere sotto controllo la salute con un dispositivo che analizza il sudore. E’ quanto sta facendo un gruppo di scienziati a Berkley (California), che sta mettendo a punto dispositivi indossabili per analizzare la sudorazione. Si tratta di un sistema di sensori flessibili, in grado di misurare i metaboliti e gli elettroliti nel sudore, calibrare i dati in base alla temperatura della pelle e sincronizzare i risultati in tempo reale con uno smartphone.
I ricercatori ritengono che questi congegni siano il primo sistema elettronico integrato a fornire un monitoraggio continuo e non invasivo di più sostanze biochimiche nel sudore. Il lavoro è stato pubblicato su ‘Nature’ e potrebbe aprire le porte a dispositivi indossabili che avvertano gli utenti di problemi di salute come affaticamento, disidratazione o una temperatura corporea troppo alta. “Il sudore umano contiene molte informazioni fisiologiche, rendendolo un fluido corporeo invitante per i sensori indossabili – spiega Ali Javey, professore dell’Università di Berkeley e autore principale dello studio -. Tuttavia, il sudore è complesso ed è necessario misurare diversi aspetti per estrarre informazioni significative sullo stato di salute. A questo proposito, abbiamo sviluppato un sistema completamente integrato che misura contemporaneamente e in modo selettivo più analiti di sudore e trasmette i dati via wireless a uno smartphone.
Il nostro lavoro presenta una piattaforma tecnologica basata sul sudore per monitorare la salute”. “I metaboliti e gli elettroliti misurati dal dispositivo sono di vitale importanza per la salute e il benessere di un individuo – osserva George Brooks, un biologo coinvolto nello studio e coautore della ricerca -. Quando si studiano gli effetti dell’attività fisica sulla fisiologia umana, di solito prendiamo campioni di sangue. Con questa tecnologia, un giorno potrebbe essere possibile sapere cosa sta succedendo a livello fisiologico senza bisogno di punture“.
Il prototipo sviluppato da Javey e colleghi racchiude 5 sensori in un circuito flessibile che misura i metaboliti glucosio e lattato e gli elettroliti sodio e potassio, oltre alla temperatura della pelle. “Il sistema integrato ci permette di utilizzare la temperatura della pelle per calibrare e regolare la lettura degli altri sensori in tempo reale – afferma Wei Gao, coautore dello studio -. Questo è importante perché la risposta dei sensori di glucosio e lattato può essere notevolmente influenzata dalla temperatura”. Per la scheda i ricercatori hanno utilizzato più di 10 chip di circuiti integrati responsabili delle misurazioni dei sensori, dell’amplificazione del segnali, della correzione delle variazioni di temperatura e della trasmissione wireless dei dati. Gli scienziati hanno anche sviluppato una App per sincronizzare le informazioni provenienti dai sensori, e hanno montato il dispositivo su braccialetti smart e fasce. I congegni – e con loro decine di volontari – sono stati sottoposti a vari esercizi all’interno e all’esterno. I partecipanti hanno pedalato sulla cyclette o corso all’aperto su piste e sentieri da pochi minuti a più di un’ora. “Possiamo facilmente ridurre questo dispositivo, integrando tutte le Funzionalità del circuito in un singolo chip – sostiene un altro autore del lavoro, Sam Emaminejad -. Possiamo aumentare il numero di sostanze misurate. Questo rende possibili studi clinici su larga scala, che ci aiuteranno a capire meglio le prestazioni atletiche e le risposte fisiologiche all’attività fisica”. “Questa tecnologia indossabile non invasiva funziona bene per la sudorazione degli atleti, ma ci sono probabilmente molte altre applicazioni per misurare i metaboliti vitali e i livelli di elettroliti in persone sane, nella loro vita quotidiana”, conclude Brooks.
